Устройство для управления смесителем

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19 У (СМЕСИро ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) Авторское свУ 461836, кл. В 2Патент ФРГ У 3кл, В 01 П 21/06,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕТЕЛЕМ(57) Изобретение относится водству строительных материалов иизделий, в частности к устройствамдля управления процессами перемешивания компонентов бетонной смеси ваппаратах лопастного типа и позволяет повысить точность управления. Уст-,ройство для управления смесителем,имеющим раму 1, корпус 2, лопастнойвал 3 и привод 4 вала электродвигателя, усилитель 5 мощности, датчик 6температуры смеси, установленный вкорпусе смесителя, элемент 7 сравнения, задатчик 8 температуры смеси,задатчик 9 мощности, элемент 10 сравнения, датчик 11 мощности и регулятор 12 мощности. 3 ил.Изобретение относится к производ- ству строительных материалов иизделий, в частности к устройствам для управления процессами перемешивания компонентов бетонной смеси в аппаратах лопастного типа.Цель изобретения - повышение точности управления.На фиг.1 изображено устройство для 10 управления смесителем, на фиг.2 - кривая энергии, затрачиваемой на процесс перемешивания; на фиг,3статическая характеристика работы задатчика мощности. 15Устройство (фиг,1) содержит раму 1, корпус 2, лопастной вал З,привод 4 вала электродвигателя. Устройство управления включает усилитель 5 мощности, датчик 6 температуры смеси, 20 установленный в корпусе смесителя, элемент.7 сравнения, задатчик 8 температуры смеси, задатчик 9 мощности, элемент 10 сравнения, датчик 11 мощности и регулятор 12 мощности, 25На фиг.2 обозначено: Р - мощность, потребляемая приводом 4 электродвига-. теля смесителя, 1 - закон изменения мощности во времени в данном устройстве, С, и С - моменты времени, со ответствующие прекращению процесса перемешивания. На фиг,З обозначено 1 Рд - сигнал на выходе задатчика 9 мощности, пропорциональный той мощности, которую должен потреблять привод 4 в зависимости от отклоненияЭ 5 тЕмпературы смеси от заданного значения, д О - сигнал на выходе первого элемента 7 сравнения, пропорци- ональный отклонению температуры смеси от заданного значения, Ьпред.сигнал, пропорциональный такому отклонению температуры смеси от заданного значения,при уменьшении кото- рого требуется снижение мощности,потребляемой приводом 4.Устройство для управления смесите-,лем работает следующим образом,После загрузки смесителя. устройство подключают к источнику питания.Сигнал с датчика 11 мощности, пропорциональный мощности,.потребляемойприводом 4 электродвигателя смесителя, поступает на .второй вход второгоэлемента 10 сравнения, на первый вход 55которого поступает сигнал с задатчикв 9 мощности, Отклонение мощностиот заданного значения, формируемоена выходе второго элемента 1 О сравнения, воздействует на регулятор 12мощности, который через усилитель 5мощности изменяет частоту вращенияпривода 4 так, что привод потребляетмощность, определяемую сигналом навыходе задатчика 9 мощности, При этомусилитель 5 мощности согласовываетпо мощности выход регулятора и входпривода.1Характерной особенностью устройства является то, что на протяжениивсего времени процесса перемешиванияоно поддерживает мощность, потребляемую приводом 4, на заданном постоянном уровне. Целесообразность такогорежима. обосновывается спецификой процесса перемешивания.. Экспериментальные исследования показывают, что при перемешивании компонентов смеси без управления процессом мощность, потребляемая приводом 4, постепенно снижается, стремяськ некоторому установившемуся значению. Снижение мощности объясняетсяснижением вязкости смеси в процессеперемешивания. Когда вязкость смеси,а следовательно, и мощность, потребляемая приводом 4, перестают изменяться, процесс перемешивания можнопрекращать., так как дальнейшее перемешивание не повышает качества смеси. Поскольку (фиг.2) по оси ординатотложена мощность, потребляемая приводом 4, а по оси абсцисс - время,площадь, ограниченная осями координат и кривой 1, численно равна энергии, затрачиваемой на процесс перемешивания, т.е, для приготовлениясмеси необходимо передать ей определенное количество энергии.При поддержании мощности, потреб-.ляемой приводом 4, за счет регулирования на постоянном уровне, т.еприиспользовании устройства, энергия,необходимая для перемешивания компонентов смеси, передается ей за времяменьшее,.чем С (фиг,2, эта энергйя соответствует площади с наклонной штриховкой, численно равной площади с горизонтальной штриховкой).Уменьшение времени перемешивания означает, что при управлении процессомон протекает более интенсивно,Поскольку стабилизация мощности,потребляемой приводом 4, в устройствеобеспечивается путем повышения частоты вращения привода 4 с лопастнымвалом 3, возникает дополнительный34 З нагрев бетонной смеси. Из-за влияния неконтролируемых возмущений (повышение начальной температуры компонентов смеси, повышение температуры воды, подаваемой в смеситель и т.д.)5 в процессе перемешивания температура смеси может превзойти ее допустимое значение. Это резко снижает подвижность бетонной смеси и сокращает срок 1 О ее схватывания.Для предотвращения превышения температуры смеси над ее допустимым значением в устройстве измеряют текущеезначение температуры смеси, сравнивают его с допустимым (заданным) значением температуры и по результатам сравнения корректируют заданное значение мощности, потребляемой приводом 4. С учетом двух факторов - необ-о ходимости стабилизации мощности, потребляемой приводом 4, и предотвращения превышения температуры смеси над ее допустимым значением - статическая характеристика задатчика 9 мощности должна иметь вид, показанный на фиг.З. Пока отклонение д 0 температуры смеси от допустимого значения велико, т.е. смесь не разогрета, процесс перемешивания осуществляется при постоянной заданной мощности, что, как описано, сокращает время перемешивания. Если из-за влияния возмущений температура смеси повьш)ается, то отклонение ЬО температуры смеси от заданного значения уменьшается и при ь 9 е задатчик 9 мощности начинает уменьшать заданное значение мощности, потребляемой приводом 4 (фиг,З). Повышение температу 40 ры смеси прекращается и заключительная стадия процесса протекает при пониженной частоте вращения привода 4 с лопастным валом 3.Поскольку из-за инерционности теп 45 ловых процессов повышение температуры смеси происходит медленно, процесс перемешивания практически полностью протекает при постоянном значении мощности, потребляемой приво 935 , 4дом 4, что обеспечивает достижениецели изобретения,Текущая температура смеси в устройстве иэмеряется датчиком 6 температуры. Заданное (допустимое) значение температуры определяется настройкой задатчика 8 температуры.Сравнение заданного и текущего значений температуры осуществляется впервом элементе 7 сравнения, выходкоторого подключен к входу задатчика 9 мощности.Общая продолжительность процессаперемешивания компонентов для каждого класса смесей определяется экспериментальным путем. По истечении заданного времени процесс перемешивания прекращают,Одновременно с интенсификациейпроцесса перемешивания устройствоулучшает энергетические показателипривода 4, поскольку на протяжениипроцесса перемешивания он работаетс постоянной мощностью, равной ееноминальному значению,Формула из обретенияУстройство для управления смесителем, содержащее датчик мощности и усилитель мощности, который подключен.к приводу электродвигателя, о тлич а.юще.е с я тем, что, с целью повышения точности управления, оно снабжено задатчиком и датчиком температуры смеси, двумя элементами сравнения, задатчиком мощности и регулятором мощности, причем эадатчик и датчик температуры подключены к соответствующим входам первого элемента сравнения, выход которого че. - рез задатчик мощности подключен к одному из входов второго элемента сравнения, выход которого через регулятор мощности соединен с усилителем мощности, а датчик мощности подключен к другому входу второго элемента сравнения.аказ 5376/12 4/5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. 11 роектая,Тираж 528 В 11 ИИПИ Государ по делам из 113035, Москва, ЖПодписное твенного комитета СС бретений и открытий 35, Раушская наб., д